Khi màn đêm buông xuống, những hộp đèn quảng cáo thông tin trên các tòa nhà thương mại, hộp đèn chỉ dẫn trong các nhà ga tàu điện ngầm, và những hộp đèn biển báo nhấp nháy ở lối vào các cửa hàng tiện lợi... Những thiết bị phát sáng phổ biến này từ lâu đã trở thành một phần không thể thiếu của cảnh đêm đô thị. Tại sao chúng có thể liên tục và đều đặn phát ra ánh sáng để trình bày hình ảnh một cách rõ ràng? Đằng sau điều này là một sự "hợp tác" tinh tế giữa nguồn sáng và vật liệu truyền sáng.
Nếu một hộp đèn được so sánh với một vật phát sáng, thì nguồn sáng là "trái tim" của nó, chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng ánh sáng liên tục. Với sự phát triển của công nghệ, các nguồn sáng được sử dụng trong hộp đèn đã trải qua nhiều lần lặp lại, và hiện tại, những loại phổ biến nhất là đèn huỳnh quang và đèn LED.
Các hộp đèn ban đầu chủ yếu sử dụng đèn huỳnh quang, tạo ra tia cực tím thông qua sự phóng điện của hơi thủy ngân trong ống, kích thích phốt pho trên thành ống phát ra ánh sáng. Loại nguồn sáng này có chi phí thấp và độ sáng vừa phải, nhưng nó có những nhược điểm rõ ràng: tiêu thụ năng lượng cao, tuổi thọ ngắn (thường là 5000-8000 giờ) và phân bố ánh sáng không đều, dễ tạo thành "điểm sáng" trên bề mặt hộp đèn. Ngoài ra, đèn huỳnh quang có chứa thủy ngân, có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách sau khi thải bỏ. Ngày nay, chúng đã dần được thay thế bằng đèn LED thân thiện với môi trường hơn.
LED (Điốt phát quang) hiện là "lực lượng chủ chốt" trong hộp đèn. Nó phát ra ánh sáng thông qua quá trình điện hóa của một chip bán dẫn và có ba ưu điểm chính: tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao và bảo vệ môi trường. Mức tiêu thụ năng lượng của nó chỉ bằng khoảng 30% so với đèn huỳnh quang, tuổi thọ có thể đạt 50.000-100.000 giờ và nó không chứa các chất độc hại như thủy ngân. Quan trọng hơn, đèn LED có kích thước nhỏ và có thể được sắp xếp linh hoạt thành các dải sáng hoặc ma trận hạt đèn, có thể điều chỉnh theo kích thước và hình dạng của hộp đèn để làm cho sự phân bố ánh sáng đồng đều hơn. Ví dụ, các hộp đèn ngoài trời lớn thường sử dụng các dải đèn LED mật độ cao để đảm bảo rằng mọi góc của hình ảnh đều được chiếu sáng; trong khi các hộp đèn biển báo nhỏ có thể đáp ứng nhu cầu chỉ với một vài hạt đèn LED.
Với "năng lượng" do nguồn sáng cung cấp, cần có một lớp vật liệu truyền sáng, giống như "lớp da", để dẫn hướng ánh sáng, cho phép hình ảnh được trình bày rõ ràng và mềm mại. Các chức năng cốt lõi của vật liệu truyền sáng là khuếch tán ánh sáng (để tránh chói hoặc các điểm sáng do ánh sáng trực tiếp từ nguồn) và mang hình ảnh (in hoặc dán nội dung quảng cáo). Các loại phổ biến là tấm acrylic, vải hộp đèn và tấm khuếch tán.
Tấm acrylic (kính hữu cơ) là vật liệu thường được sử dụng cho hộp đèn trong nhà. Chúng có độ truyền sáng trên 90%, cứng, chống mài mòn và có bề mặt nhẵn, có thể làm cho ánh sáng tán xạ đều và làm cho màu sắc hình ảnh tươi sáng. Tuy nhiên, tấm acrylic có chi phí cao và khả năng chống va đập kém, vì vậy chúng không phù hợp với môi trường ngoài trời khắc nghiệt và do đó được sử dụng nhiều hơn trong các cảnh trong nhà như trung tâm mua sắm và khách sạn.
Vải hộp đèn là "lựa chọn hàng đầu" cho hộp đèn ngoài trời. Nó được dệt từ vật liệu PVC và được phủ một lớp phủ đặc biệt trên bề mặt. Nó không chỉ có độ truyền sáng tốt (khoảng 70%-80%) mà còn có khả năng chống chịu thời tiết mạnh mẽ - nó có thể chống lại thời tiết khắc nghiệt như tia cực tím, gió và mưa, và nhiệt độ cao. Ngay cả trong môi trường âm 30°C hoặc cộng 60°C, nó không dễ bị nứt hoặc phai màu. Ngoài ra, vải hộp đèn mềm và có thể được làm thành các hộp đèn cong lớn để thích ứng với các bề mặt tòa nhà không đều khác nhau.
Tấm khuếch tán là những "anh hùng thầm lặng". Chúng thường được lắp đặt giữa nguồn sáng và tấm acrylic hoặc vải hộp đèn. Bề mặt có các kết cấu lõm-lồi nhỏ, có thể chuyển đổi ánh sáng trực tiếp từ nguồn sáng thành ánh sáng khuếch tán mềm mại, loại bỏ hoàn toàn các điểm sáng. Trong một số hộp đèn có yêu cầu cao về độ đồng đều của ánh sáng (chẳng hạn như hộp đèn xem X-quang trong bệnh viện), tấm khuếch tán là những thành phần thiết yếu.
Sự "hợp tác" giữa nguồn sáng và vật liệu truyền sáng là chìa khóa để cân bằng độ sáng và độ đồng đều. Ví dụ, nếu các hạt đèn LED hướng trực tiếp vào vải hộp đèn, các điểm sáng rõ ràng sẽ được hình thành; nhưng nếu thêm một tấm khuếch tán vào giữa chúng, ánh sáng có thể bao phủ đều toàn bộ hình ảnh sau khi khúc xạ và tán xạ.
Đồng thời, các tình huống khác nhau có những yêu cầu khác nhau về "sự hợp tác": hộp đèn ngoài trời cần đèn LED có độ sáng cao kết hợp với vải hộp đèn chịu thời tiết để chống lại ánh sáng mặt trời trực tiếp; trong khi hộp đèn trưng bày di tích văn hóa bảo tàng yêu cầu đèn LED có tia cực tím thấp kết hợp với tấm acrylic chống chói để đảm bảo hiệu ứng hiển thị đồng thời tránh làm hỏng di tích văn hóa.
Từ các bảng quảng cáo trên đường phố và ngõ hẻm đến các thiết bị chính xác trong phòng thí nghiệm, bí mật của việc chiếu sáng hộp đèn về cơ bản là sự kiểm soát và sử dụng ánh sáng của con người. Khi năng lượng của nguồn sáng được kết hợp hoàn hảo với sự hướng dẫn của vật liệu truyền sáng, những thiết bị phát sáng thiết thực và thẩm mỹ này được tạo ra, lặng lẽ thắp sáng cuộc sống của chúng ta.
Khi màn đêm buông xuống, những hộp đèn quảng cáo thông tin trên các tòa nhà thương mại, hộp đèn chỉ dẫn trong các nhà ga tàu điện ngầm, và những hộp đèn biển báo nhấp nháy ở lối vào các cửa hàng tiện lợi... Những thiết bị phát sáng phổ biến này từ lâu đã trở thành một phần không thể thiếu của cảnh đêm đô thị. Tại sao chúng có thể liên tục và đều đặn phát ra ánh sáng để trình bày hình ảnh một cách rõ ràng? Đằng sau điều này là một sự "hợp tác" tinh tế giữa nguồn sáng và vật liệu truyền sáng.
Nếu một hộp đèn được so sánh với một vật phát sáng, thì nguồn sáng là "trái tim" của nó, chịu trách nhiệm cung cấp năng lượng ánh sáng liên tục. Với sự phát triển của công nghệ, các nguồn sáng được sử dụng trong hộp đèn đã trải qua nhiều lần lặp lại, và hiện tại, những loại phổ biến nhất là đèn huỳnh quang và đèn LED.
Các hộp đèn ban đầu chủ yếu sử dụng đèn huỳnh quang, tạo ra tia cực tím thông qua sự phóng điện của hơi thủy ngân trong ống, kích thích phốt pho trên thành ống phát ra ánh sáng. Loại nguồn sáng này có chi phí thấp và độ sáng vừa phải, nhưng nó có những nhược điểm rõ ràng: tiêu thụ năng lượng cao, tuổi thọ ngắn (thường là 5000-8000 giờ) và phân bố ánh sáng không đều, dễ tạo thành "điểm sáng" trên bề mặt hộp đèn. Ngoài ra, đèn huỳnh quang có chứa thủy ngân, có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách sau khi thải bỏ. Ngày nay, chúng đã dần được thay thế bằng đèn LED thân thiện với môi trường hơn.
LED (Điốt phát quang) hiện là "lực lượng chủ chốt" trong hộp đèn. Nó phát ra ánh sáng thông qua quá trình điện hóa của một chip bán dẫn và có ba ưu điểm chính: tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao và bảo vệ môi trường. Mức tiêu thụ năng lượng của nó chỉ bằng khoảng 30% so với đèn huỳnh quang, tuổi thọ có thể đạt 50.000-100.000 giờ và nó không chứa các chất độc hại như thủy ngân. Quan trọng hơn, đèn LED có kích thước nhỏ và có thể được sắp xếp linh hoạt thành các dải sáng hoặc ma trận hạt đèn, có thể điều chỉnh theo kích thước và hình dạng của hộp đèn để làm cho sự phân bố ánh sáng đồng đều hơn. Ví dụ, các hộp đèn ngoài trời lớn thường sử dụng các dải đèn LED mật độ cao để đảm bảo rằng mọi góc của hình ảnh đều được chiếu sáng; trong khi các hộp đèn biển báo nhỏ có thể đáp ứng nhu cầu chỉ với một vài hạt đèn LED.
Với "năng lượng" do nguồn sáng cung cấp, cần có một lớp vật liệu truyền sáng, giống như "lớp da", để dẫn hướng ánh sáng, cho phép hình ảnh được trình bày rõ ràng và mềm mại. Các chức năng cốt lõi của vật liệu truyền sáng là khuếch tán ánh sáng (để tránh chói hoặc các điểm sáng do ánh sáng trực tiếp từ nguồn) và mang hình ảnh (in hoặc dán nội dung quảng cáo). Các loại phổ biến là tấm acrylic, vải hộp đèn và tấm khuếch tán.
Tấm acrylic (kính hữu cơ) là vật liệu thường được sử dụng cho hộp đèn trong nhà. Chúng có độ truyền sáng trên 90%, cứng, chống mài mòn và có bề mặt nhẵn, có thể làm cho ánh sáng tán xạ đều và làm cho màu sắc hình ảnh tươi sáng. Tuy nhiên, tấm acrylic có chi phí cao và khả năng chống va đập kém, vì vậy chúng không phù hợp với môi trường ngoài trời khắc nghiệt và do đó được sử dụng nhiều hơn trong các cảnh trong nhà như trung tâm mua sắm và khách sạn.
Vải hộp đèn là "lựa chọn hàng đầu" cho hộp đèn ngoài trời. Nó được dệt từ vật liệu PVC và được phủ một lớp phủ đặc biệt trên bề mặt. Nó không chỉ có độ truyền sáng tốt (khoảng 70%-80%) mà còn có khả năng chống chịu thời tiết mạnh mẽ - nó có thể chống lại thời tiết khắc nghiệt như tia cực tím, gió và mưa, và nhiệt độ cao. Ngay cả trong môi trường âm 30°C hoặc cộng 60°C, nó không dễ bị nứt hoặc phai màu. Ngoài ra, vải hộp đèn mềm và có thể được làm thành các hộp đèn cong lớn để thích ứng với các bề mặt tòa nhà không đều khác nhau.
Tấm khuếch tán là những "anh hùng thầm lặng". Chúng thường được lắp đặt giữa nguồn sáng và tấm acrylic hoặc vải hộp đèn. Bề mặt có các kết cấu lõm-lồi nhỏ, có thể chuyển đổi ánh sáng trực tiếp từ nguồn sáng thành ánh sáng khuếch tán mềm mại, loại bỏ hoàn toàn các điểm sáng. Trong một số hộp đèn có yêu cầu cao về độ đồng đều của ánh sáng (chẳng hạn như hộp đèn xem X-quang trong bệnh viện), tấm khuếch tán là những thành phần thiết yếu.
Sự "hợp tác" giữa nguồn sáng và vật liệu truyền sáng là chìa khóa để cân bằng độ sáng và độ đồng đều. Ví dụ, nếu các hạt đèn LED hướng trực tiếp vào vải hộp đèn, các điểm sáng rõ ràng sẽ được hình thành; nhưng nếu thêm một tấm khuếch tán vào giữa chúng, ánh sáng có thể bao phủ đều toàn bộ hình ảnh sau khi khúc xạ và tán xạ.
Đồng thời, các tình huống khác nhau có những yêu cầu khác nhau về "sự hợp tác": hộp đèn ngoài trời cần đèn LED có độ sáng cao kết hợp với vải hộp đèn chịu thời tiết để chống lại ánh sáng mặt trời trực tiếp; trong khi hộp đèn trưng bày di tích văn hóa bảo tàng yêu cầu đèn LED có tia cực tím thấp kết hợp với tấm acrylic chống chói để đảm bảo hiệu ứng hiển thị đồng thời tránh làm hỏng di tích văn hóa.
Từ các bảng quảng cáo trên đường phố và ngõ hẻm đến các thiết bị chính xác trong phòng thí nghiệm, bí mật của việc chiếu sáng hộp đèn về cơ bản là sự kiểm soát và sử dụng ánh sáng của con người. Khi năng lượng của nguồn sáng được kết hợp hoàn hảo với sự hướng dẫn của vật liệu truyền sáng, những thiết bị phát sáng thiết thực và thẩm mỹ này được tạo ra, lặng lẽ thắp sáng cuộc sống của chúng ta.
